CN111410792A - 一种高比强度的改性聚丙烯基复合材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高比强度的改性聚丙烯基复合材料及其制备方法。与现有技术相比,根据本发明实施例的制备方法采用聚丙烯、聚己二酰己二胺、乙烯‑醋酸乙烯共聚物、邻苯二甲酸二异癸酯、马来酸二丁基锡、4,4′‑二氟二苯甲酮、二苯砜、对苯二酚、无水碳酸钠、纳米氮化铝以及乙烯基三(β‑甲氧基)硅烷制备高比强度的改性聚丙烯基复合材料。根据本发明实施例的高比强度的改性聚丙烯基复合材料的制备方法,可以在提高材料强度重量比的同时,获得稳定优良的综合力学性能。
Description
技术领域
本发明属于塑料制备技术领域,尤其涉及一种高比强度的改性聚丙烯基复合材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯作为一种通用树脂,具有优良的综合性能和可加工性能,可以通过多种加工方法制造出不同的制品,广泛应用于各个领域。尤其是近年来,在能源节约和资源节约的全球背景下,采用有机高分子材料替代金属材料制备结构件成为重点发展方向,聚丙烯材料开始广泛应用于汽车、家电、工业零部件等领域的结构件制造。结构件要求材料具有优良而稳定的力学性能,特别还要求具有较高的强度重量比,以实现轻量化、降低能耗,还要求材料具有优良的可加工性能。常规的聚丙烯材料无法满足结构件的应用要求,增强改性是实现聚丙烯材料性能提高的重要途径,但增强相与基体材料的相容性、增强相的均匀分散性、增强相的选择和基体材料的组成还存在很大的改进空间。
为解决现有产品及工艺的不足,本申请应用新材料和新工艺制造一种高比强度的改性聚丙烯基复合材料。
发明内容
为了克服现有技术中存在的问题,本发明旨在提供一种高比强度的改性聚丙烯基复合材料及其制备方法。
根据本发明的一方面,一种高比强度的改性聚丙烯基复合材料,按重量份由以下组分组成:经过表面处理的纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮0.5-2重量份与聚丙烯基共混母料100重量份,其中,聚丙烯基共混母料按重量份由以下组分组成:聚丙烯100重量份、聚己二酰己二胺3-12重量份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2-8重量份、邻苯二甲酸二异癸酯0.5重量份以及马来酸二丁基锡0.3重量份;纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮按重量份由以下组分组成:4,4′-二氟二苯甲酮100重量份、二苯砜400重量份、对苯二酚50重量份、无水碳酸钠25重量份以及纳米氮化铝0.1-0.5重量份;经过表面处理的纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮按照重量份由以下组分组成:100重量份的纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮以及0.3重量份的乙烯基三(β-甲氧基)硅烷。
根据本发明的示例性实施例,所述高比强度的改性聚丙烯基复合材料的熔体质量流动速率不小于26g/10min,密度不大于0.92g/cm3。
根据本发明的另一方面,一种高比强度的改性聚丙烯基复合材料的制备方法,包括以下步骤:
一、纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮制备
1)配料:准备4,4′-二氟二苯甲酮100重量份、二苯砜400重量份、对苯二酚50重量份、无水碳酸钠25重量份以及纳米氮化铝0.1-0.5重量份;
2)合成:将100重量份4,4′-二氟二苯甲酮、400重量份二苯砜置于真空反应釜中,在150℃、氮气保护下反应45min,待固体熔融后,加入50重量份的对苯二酚、25重量份的无水碳酸钠和0.1-0.5重量份的纳米氮化铝,搅拌均匀,再次抽真空;在150℃、氮气保护下反应90min,升温至190℃反应50min,继续升温至250℃反应80min,继续升温至300℃下反应100min,反应结束后所得产物在氮气保护下冷却至室温;
3)纯化:采用2℃的去离子水对产物进行多道次洗涤,然后采用无水乙醇进行多道次洗涤,在120℃温度下进行真空干燥处理80min;
4)微波处理:将纯化后的反应产物进行微波处理,微波功率100W,微波温度50℃,微波时间1min,得到纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮。
二、聚丙烯基共混母料制备
1)配料:准备聚丙烯100重量份、聚己二酰己二胺3-12重量份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2-8重量份、邻苯二甲酸二异癸酯0.5重量份以及马来酸二丁基锡0.3重量份;
2)混炼:按重量份的比将100重量份的聚丙烯、12重量份的聚己二酰己二胺、8重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、0.5重量份的邻苯二甲酸二异癸酯以及0.3重量份的马来酸二丁基锡加入高速混炼机,混炼温度为105℃-109℃,混炼时间2min,得到混炼料;
3)挤出造粒:采用挤出机将混炼料挤出造粒,挤出温度170-210℃,得到聚丙烯基共混母料。
三、高比强度的改性聚丙烯基复合材料制备
1)纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮表面处理
按重量份的比,将100重量份的纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮与0.3重量份的乙烯基三(β-甲氧基)硅烷充分混合,45℃温度下密炼混合3min;
2)聚丙烯基共混母料增强复合
按重量份的比,将0.5-2重量份经过表面处理的纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮与100重量份聚丙烯基共混母料充分混合;
采用挤出机将混合料挤出造粒,挤出温度180-230℃,得到高比强度的改性聚丙烯基复合材料。
根据本发明的示例性实施例,所述纳米氮化铝的平均粒径为20nm。
根据本发明的示例性实施例,所述高比强度的改性聚丙烯基复合材料的拉伸屈服应力不小于25MPa,弯曲模量不小于1193MPa,负荷变形温度不小于91℃,23℃时简支梁缺口冲击强度不小于52KJ/m2,-30℃时简支梁缺口冲击强度不小于5.2KJ/m2,在提高材料强度重量比的同时,获得稳定优良的综合力学性能。
与现有技术相比,本发明基于材料和工艺,实现高比强度的聚丙烯基复合材料的制备。本发明的高比强度的改性聚丙烯基复合材料,熔体质量流动速率不小于26g/10min,密度不大于0.92g/cm3,拉伸屈服应力不小于25MPa,弯曲模量不小于1193MPa,负荷变形温度不小于91℃,23℃时简支梁缺口冲击强度不小于52KJ/m2,-30℃时简支梁缺口冲击强度不小于5.2KJ/m2。根据本发明实施例的高比强度的改性聚丙烯基复合材料在提高材料强度重量比的同时,获得稳定优良的综合力学性能。
具体实施方式
为使本发明技术方案和优点更加清楚,通过以下几个具体实施例对本发明作进一步详细描述。显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
高比强度的改性聚丙烯基复合材料的制备
一、纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮制备
1)配料:4,4′-二氟二苯甲酮100重量份、二苯砜400重量份、对苯二酚50重量份、无水碳酸钠25重量份、纳米氮化铝0.1重量份;
2)合成:将100重量份4,4′-二氟二苯甲酮、400重量份二苯砜置于真空反应釜中,在150℃、氮气保护下反应45min,待固体熔融后,加入50重量份的对苯二酚、25重量份的无水碳酸钠和0.1重量份的纳米氮化铝,搅拌均匀,再次抽真空;在150℃、氮气保护下反应90min,升温至190℃反应50min,继续升温至250℃反应80min,继续升温至300℃下反应100min,反应结束后所得产物在氮气保护下冷却至室温;
3)纯化:采用2℃的去离子水对产物进行多道次(本发明所指多道次是指2次以及2次以上)洗涤,然后采用无水乙醇进行多道次洗涤,在120℃温度下进行真空干燥处理80min;
4)微波处理:将纯化后的反应产物进行微波处理,微波功率100W,微波温度50℃,微波时间1min,得到纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮。
二、聚丙烯基共混母料制备
1)配料:聚丙烯100重量份、聚己二酰己二胺3重量份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2重量份、邻苯二甲酸二异癸酯0.5重量份、马来酸二丁基锡0.3重量份;
2)混炼:按重量份的比将100重量份的聚丙烯、12重量份的聚己二酰己二胺、8重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、0.5重量份的邻苯二甲酸二异癸酯、0.3重量份的马来酸二丁基锡加入高速混炼机,混炼温度为105℃-109℃,混炼时间2min,得到混炼料;
3)挤出造粒:采用挤出机将混炼料挤出造粒,挤出温度170-210℃,得到聚丙烯基共混母料。
三、高比强度的改性聚丙烯基复合材料制备
1)纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮表面处理
按重量份的比,将100重量份的纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮与0.3重量份的乙烯基三(β-甲氧基)硅烷充分混合,45℃温度下密炼混合3min;
2)聚丙烯基共混母料增强复合
按重量份的比,将0.5重量份经过表面处理的纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮与100重量份聚丙烯基共混母料充分混合;
采用挤出机将混合料挤出造粒,挤出温度180-230℃,得到高比强度的改性聚丙烯基复合材料。
实施例2:
高比强度的改性聚丙烯基复合材料的制备
一、纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮制备
1)配料:4,4′-二氟二苯甲酮100重量份、二苯砜400重量份、对苯二酚50重量份、无水碳酸钠25重量份、纳米氮化铝0.2重量份;
2)合成:将100重量份4,4′-二氟二苯甲酮、400重量份二苯砜置于真空反应釜中,在150℃、氮气保护下反应45min,待固体熔融后,加入50重量份的对苯二酚、25重量份的无水碳酸钠和0.2重量份的纳米氮化铝,搅拌均匀,再次抽真空;在150℃、氮气保护下反应90min,升温至190℃反应50min,继续升温至250℃反应80min,继续升温至300℃下反应100min,反应结束后所得产物在氮气保护下冷却至室温;
3)纯化:采用2℃的去离子水对产物进行多道次洗涤;采用无水乙醇进行多道次洗涤,在120℃温度下进行真空干燥处理80min;
4)微波处理:将纯化后的反应产物进行微波处理,微波功率100W,微波温度50℃,微波时间1min,得到纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮。
二、聚丙烯基共混母料制备
1)配料:聚丙烯100重量份、聚己二酰己二胺5重量份、乙烯-醋酸乙烯共聚物3重量份、邻苯二甲酸二异癸酯0.5重量份、马来酸二丁基锡0.3重量份;
2)混炼:按重量份的比将100重量份的聚丙烯、5重量份的聚己二酰己二胺、3重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、0.5重量份的邻苯二甲酸二异癸酯、0.3重量份的马来酸二丁基锡加入高速混炼机,混炼温度为105℃-109℃,混炼时间2min,得到混炼料;
3)挤出造粒:采用挤出机将混炼料挤出造粒,挤出温度170-210℃,得到聚丙烯基共混母料。
三、高比强度的改性聚丙烯基复合材料制备
1)纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮表面处理
按重量份的比,将100重量份的纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮与0.3重量份的乙烯基三(β-甲氧基)硅烷充分混合,45℃温度下密炼混合3min;
2)聚丙烯基共混母料增强复合
按重量份的比,将0.8重量份经过表面处理的纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮与100重量份聚丙烯基共混母料充分混合;
采用挤出机将混合料挤出造粒,挤出温度180-230℃,得到高比强度的改性聚丙烯基复合材料。
实施例3:
高比强度的改性聚丙烯基复合材料的制备
一、纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮制备
1)配料:4,4′-二氟二苯甲酮100重量份、二苯砜400重量份、对苯二酚50重量份、无水碳酸钠25重量份、纳米氮化铝0.4重量份;
2)合成:将100重量份4,4′-二氟二苯甲酮、400重量份二苯砜置于真空反应釜中,在150℃、氮气保护下反应45min,待固体熔融后,加入50重量份的对苯二酚、25重量份的无水碳酸钠和0.4重量份的纳米氮化铝,搅拌均匀,再次抽真空;在150℃、氮气保护下反应90min,升温至190℃反应50min,继续升温至250℃反应80min,继续升温至300℃下反应100min,反应结束后所得产物在氮气保护下冷却至室温;
3)纯化:采用2℃的去离子水对产物进行多道次洗涤;采用无水乙醇进行多道次洗涤,在120℃温度下进行真空干燥处理80min;
4)微波处理:将纯化后的反应产物进行微波处理,微波功率100W,微波温度50℃,微波时间1min,得到纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮。
二、聚丙烯基共混母料制备
1)配料:聚丙烯100重量份、聚己二酰己二胺8重量份、乙烯-醋酸乙烯共聚物3重量份、邻苯二甲酸二异癸酯0.5重量份、马来酸二丁基锡0.3重量份。
2)混炼:按重量份的比将100重量份的聚丙烯、8重量份的聚己二酰己二胺、3重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、0.5重量份的邻苯二甲酸二异癸酯、0.3重量份的马来酸二丁基锡加入高速混炼机,混炼温度为105℃-109℃,混炼时间2min,得到混炼料;
3)挤出造粒:采用挤出机将混炼料挤出造粒,挤出温度170-210℃,得到聚丙烯基共混母料。
三、高比强度的改性聚丙烯基复合材料制备
1)纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮表面处理
按重量份的比,将100重量份的纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮与0.3重量份的乙烯基三(β-甲氧基)硅烷充分混合,45℃温度下密炼混合3min;
2)聚丙烯基共混母料增强复合
按重量份的比,将1.2重量份经过表面处理的纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮与100重量份聚丙烯基共混母料充分混合;
采用挤出机将混合料挤出造粒,挤出温度180-230℃,得到高比强度的改性聚丙烯基复合材料。
实施例4:
高比强度的改性聚丙烯基复合材料的制备
一、纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮制备
1)配料:4,4′-二氟二苯甲酮100重量份、二苯砜400重量份、对苯二酚50重量份、无水碳酸钠25重量份、纳米氮化铝0.5重量份;
2)合成:将100重量份4,4′-二氟二苯甲酮、400重量份二苯砜置于真空反应釜中,在150℃、氮气保护下反应45min,待固体熔融后,加入50重量份的对苯二酚、25重量份的无水碳酸钠和0.5重量份的纳米氮化铝,搅拌均匀,再次抽真空;在150℃、氮气保护下反应90min,升温至190℃反应50min,继续升温至250℃反应80min,继续升温至300℃下反应100min,反应结束后所得产物在氮气保护下冷却至室温;
3)纯化:采用2℃的去离子水对产物进行多道次洗涤;采用无水乙醇进行多道次洗涤,在120℃温度下进行真空干燥处理80min;
4)微波处理:将纯化后的反应产物进行微波处理,微波功率100W,微波温度50℃,微波时间1min,得到纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮。
二、聚丙烯基共混母料制备
1)配料:聚丙烯100重量份、聚己二酰己二胺12重量份、乙烯-醋酸乙烯共聚物5重量份、邻苯二甲酸二异癸酯0.5重量份、马来酸二丁基锡0.3重量份;
2)混炼:按重量份的比将100重量份的聚丙烯、12重量份的聚己二酰己二胺、5重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、0.5重量份的邻苯二甲酸二异癸酯、0.3重量份的马来酸二丁基锡加入高速混炼机,混炼温度为105℃-109℃,混炼时间2min,得到混炼料;
3)挤出造粒:采用挤出机将混炼料挤出造粒,挤出温度170-210℃,得到聚丙烯基共混母料。
三、高比强度的改性聚丙烯基复合材料制备
1)纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮表面处理
按重量份的比,将100重量份的纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮与0.3重量份的乙烯基三(β-甲氧基)硅烷充分混合,45℃温度下密炼混合3min;
2)聚丙烯基共混母料增强复合
按重量份的比,将1.8重量份经过表面处理的纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮与100重量份聚丙烯基共混母料充分混合;
采用挤出机将混合料挤出造粒,挤出温度180-230℃,得到高比强度的改性聚丙烯基复合材料。
实施例5:
高比强度的改性聚丙烯基复合材料的制备
一、纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮制备
1)配料:4,4′-二氟二苯甲酮100重量份、二苯砜400重量份、对苯二酚50重量份、无水碳酸钠25重量份、纳米氮化铝0.4重量;
2)合成:将100重量份4,4′-二氟二苯甲酮、400重量份二苯砜置于真空反应釜中,在150℃、氮气保护下反应45min,待固体熔融后,加入50重量份的对苯二酚、25重量份的无水碳酸钠和0.4重量份的纳米氮化铝,搅拌均匀,再次抽真空;在150℃、氮气保护下反应90min,升温至190℃反应50min,继续升温至250℃反应80min,继续升温至300℃下反应100min,反应结束后所得产物在氮气保护下冷却至室温;
3)纯化:采用2℃的去离子水对产物进行多道次洗涤;采用无水乙醇进行多道次洗涤,在120℃温度下进行真空干燥处理80min;
4)微波处理:将纯化后的反应产物进行微波处理,微波功率100W,微波温度50℃,微波时间1min,得到纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮。
二、聚丙烯基共混母料制备
1)配料:聚丙烯100重量份、聚己二酰己二胺9重量份、乙烯-醋酸乙烯共聚物6重量份、邻苯二甲酸二异癸酯0.5重量份、马来酸二丁基锡0.3重量份;
2)混炼:按重量份的比将100重量份的聚丙烯、9重量份的聚己二酰己二胺、6重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、0.5重量份的邻苯二甲酸二异癸酯、0.3重量份的马来酸二丁基锡加入高速混炼机,混炼温度为105℃-109℃,混炼时间2min,得到混炼料;
3)挤出造粒:采用挤出机将混炼料挤出造粒,挤出温度170-210℃,得到聚丙烯基共混母料。
三、高比强度的改性聚丙烯基复合材料制备
1)纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮表面处理
按重量份的比,将100重量份的纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮与0.3重量份的乙烯基三(β-甲氧基)硅烷充分混合,45℃温度下密炼混合3min;
2)聚丙烯基共混母料增强复合
按重量份的比,将2重量份经过表面处理的纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮与100重量份聚丙烯基共混母料充分混合;
采用挤出机将混合料挤出造粒,挤出温度180-230℃,得到高比强度的改性聚丙烯基复合材料。
实施例6:
根据实施例1-5制备的高比强度的改性聚丙烯基复合材料,材料编号分别为M1、M2、M3、M4和M5;采用市场常用牌号分别为ABP-2116、ABP-1520、ABP-1012的材料作为对比例1、对比例2和对比例3,材料编号为分别为m1、m2和m3。
按照GB/T 3682.1-2018《塑料热塑性塑料熔体质量流动速率(MFR)和熔体体积流动速率(MVR)的测定第1部分:标准方法》对各组材料进行熔体质量流动速率测定,测定结果见表1。
表1实施例1至实施例5材料及对比例材料的熔体质量流动速率
组别 | 材料编号 | 熔体质量流动速率g/10min |
实施例1 | M1 | 28 |
实施例2 | M2 | 29 |
实施例3 | M3 | 26 |
实施例4 | M4 | 26 |
实施例5 | M5 | 28 |
对比例1 | m1(ABP-2116) | 12 |
对比例2 | m2(ABP-1520) | 22 |
对比例3 | m3(ABP-1012) | 23 |
以实施例1-5制备的高比强度的改性聚丙烯基复合材料M1、M2、M3、M4和M5,以及作为对比例1、对比例2和对比例3(材料编号为分别为m1、m2和m3)的市场常用牌号分别为ABP-2116、ABP-1520、ABP-1012的材料,按照GB/T 2546.2-2003《塑料聚丙烯(PP)模塑和挤出材料第2部分:试样制备和性能测定》进行注塑试样的制备,试样规格为80mm×10mm×4mm。
按照GB/T 1033.1-2008《塑料非泡沫塑料密度的测定第1部分:浸渍法、液体比重瓶法和滴定法》进行密度测定;按照GB/T 1040.2-2006《塑料拉伸性能的测定第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件》进行拉伸屈服应力测定;按照GB/T 9341-2008《塑料弯曲性能的测定》进行弯曲模量测定;按照GB/T 1634.2-2019《塑料负荷变形温度的测定第2部分:塑料和硬橡胶》进行负荷变形温度的测定;按照GB/T 1043.1-2008《塑料简支梁冲击性能的测定第1部分:非仪器化冲击试验》进行简支梁缺口冲击强度的测定;测定结果见表2。
表2实施例1至实施例5制备试样及对比例试样的性能参数
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种高比强度的改性聚丙烯基复合材料,其特征在于,所述高比强度的改性聚丙烯基复合材料按重量份由以下组分组成:经过表面处理的纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮0.5-2重量份与聚丙烯基共混母料100重量份,其中,聚丙烯基共混母料按重量份由以下组分组成:聚丙烯100重量份、聚己二酰己二胺3-12重量份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2-8重量份、邻苯二甲酸二异癸酯0.5重量份以及马来酸二丁基锡0.3重量份;纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮按重量份由以下组分组成:4,4′-二氟二苯甲酮100重量份、二苯砜400重量份、对苯二酚50重量份、无水碳酸钠25重量份以及纳米氮化铝0.1-0.5重量份;经过表面处理的纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮按照重量份由以下组分组成:100重量份的纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮以及0.3重量份的乙烯基三(β-甲氧基)硅烷。
2.根据权利要求1所述的高比强度的改性聚丙烯基复合材料,其特征在于,所述高比强度的改性聚丙烯基复合材料的熔体质量流动速率不小于26g/10min,密度不大于0.92g/cm3。
3.一种高比强度的改性聚丙烯基复合材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
一、纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮制备
1)配料:准备4,4′-二氟二苯甲酮100重量份、二苯砜400重量份、对苯二酚50重量份、无水碳酸钠25重量份以及纳米氮化铝0.1-0.5重量份;
2)合成:将100重量份4,4′-二氟二苯甲酮、400重量份二苯砜置于真空反应釜中,在150℃、氮气保护下反应45min,待固体熔融后,加入50重量份的对苯二酚、25重量份的无水碳酸钠和0.1-0.5重量份的纳米氮化铝,搅拌均匀,再次抽真空;在150℃、氮气保护下反应90min,升温至190℃反应50min,继续升温至250℃反应80min,继续升温至300℃下反应100min,反应结束后所得产物在氮气保护下冷却至室温;
3)纯化:采用2℃的去离子水对产物进行多道次洗涤,然后采用无水乙醇进行多道次洗涤,在120℃温度下进行真空干燥处理80min;
4)微波处理:将纯化后的反应产物进行微波处理,微波功率100W,微波温度50℃,微波时间1min,得到纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮;
二、聚丙烯基共混母料制备
1)配料:准备聚丙烯100重量份、聚己二酰己二胺3-12重量份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2-8重量份、邻苯二甲酸二异癸酯0.5重量份以及马来酸二丁基锡0.3重量份;
2)混炼:按重量份的比将100重量份的聚丙烯、3-12重量份的聚己二酰己二胺、2-8重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、0.5重量份的邻苯二甲酸二异癸酯以及0.3重量份的马来酸二丁基锡加入高速混炼机,混炼温度为105℃-109℃,混炼时间2min,得到混炼料;
3)挤出造粒:采用挤出机将混炼料挤出造粒,挤出温度170-210℃,得到聚丙烯基共混母料;
三、高比强度的改性聚丙烯基复合材料制备
1)纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮表面处理
按重量份的比,将100重量份的纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮与0.3重量份的乙烯基三(β-甲氧基)硅烷充分混合,45℃温度下密炼混合3min;
2)聚丙烯基共混母料增强复合
按重量份的比,将0.5-2重量份经过表面处理的纳米氮化铝增强原位聚合聚醚醚酮与100重量份聚丙烯基共混母料充分混合;
采用挤出机将混合料挤出造粒,挤出温度180-230℃,得到高比强度的改性聚丙烯基复合材料。
4.根据权利要求3所述的一种高比强度的改性聚丙烯基复合材料的制备方法,其特征在于,所述纳米氮化铝的平均粒径为20nm。
5.根据权利要求3-4任一所述的一种高比强度的改性聚丙烯基复合材料,其特征在于,所述高比强度的改性聚丙烯基复合材料的拉伸屈服应力不小于25MPa,弯曲模量不小于1193MPa,负荷变形温度不小于91℃,23℃时简支梁缺口冲击强度不小于52KJ/m2,-30℃时简支梁缺口冲击强度不小于5.2KJ/m2。
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